Jaderná fyzika a energetika

Článků v rubrice: 551

22. června 2011

Ochrana potravin ozařováním

Letošní červen přinesl zdravotní krizi v Německu způsobenou nebezpečným kmenem bakterie Escherichia Coli. V současné globalizované civilizaci, kdy různé potraviny cestují od místa pěstování do místa spotřeby tisíce kilometrů, je mnohdy obtížné uhlídat jejich zdravotní nezávadnost, a to i navzdory všem hygienickým opatřením a testům.

Fotogalerie (5)

Značení radiačně ošetřeného masa

Potraviny můžeme dezinfikovat různým způsobem. Od běžného mytí až k jejich stříkání či moření chemikáliemi. V případě tzv. biopotravin se však pěstitelé snaží chemikálií vyvarovat. Mnohem bezpečnější než ošetření chemické je ozařování potravin ionizujícím zářením. Na rozdíl od chemikálií nezanechává záření na potravinách žádné stopy a oproti důkladnému vaření a pečení, které také patogeny zabije, zachovává vitamíny, enzymy a další nutriční hodnoty potravin.

Metoda je známá už dlouho

První patenty týkající se ozařování potravin byly uděleny již v roce 1918 v USA a v roce 1930 ve Francii. USA se věnovalo výzkumu optimálních podmínek ozařování, jako je velikost radiační dávky, stupeň zralosti produktů, způsob balení a teplota, i určení různých způsobů využití, jako je sterilizace, pasterizace, hubení hmyzích škůdců, zpomalení klíčení apod. Velká laboratoř vznikla v roce 1962 v Notticku ve státě Massachussetts a dnes je mezinárodně uznávaným střediskem ozařování potravin. První povolení k aplikaci této metody týkající se ničení hmyzích škůdců v pšenici a pšeničné mouce vydal v USA v roce 1963 Úřad pro potraviny a léky FDA (Food and Drug Authority). Další výzkumné programy ozařování potravin měly také Kanada, Belgie, Francie, Nizozemí, SSSR, Polsko a Německo.

V České republice provozuje ozařovnu potravin firma ARTIM, spol. s r. o. Všechny potraviny ošetřené ionizujícím zářením, nebo potraviny vyrobené z takto ošetřených surovin, musejí být označeny údajem „ionizováno” nebo „ošetřeno ionizací”.

Kvalita potravin ošetřených ionizací

Na žádost americké vlády vypracovala výzkumná organizace Raltech Scientific Services rozsáhlé nutriční, genetické a toxikologické studie ozářených potravin. Myši, křečci, krysy a králíci dostávali ozářené kuřecí maso (tvořilo 35–70 % jejich stravy), minimální absorbovaná dávka činila 46 kGy. Prováděly se i studie mutagenity. Žádné důkazy o genetické toxicitě neboli teratogenních účincích u těchto zvířat však zjištěny nebyly, stejně tak ani žádné abnormality v multigeneračních studiích. Světová zdravotnická organizace, Mezinárodní agentura pro atomovou energii i další mezinárodní organizace už v roce 1980 potvrdily, že ozařování potravin do radiační dávky 10 kGy nepředstavuje toxikologické riziko ani žádné problémy se snížením výživné hodnoty.

V roce 1983 vznikla Mezinárodní poradní skupina pro ozařování potravin ICGF sdružující 46 členských zemí. Poradní skupina konstatovala, že technologie ozařování je dostatečně ověřená a nevykazuje škodlivé účinky na zdraví lidí. Přijat byl také celosvětový standard pro ozářené potraviny Codex alimentarius. Radiační ošetřování potravin bylo vzhledem ke své zdravotní nezávadnosti a dalším výhodám povoleno pro různé potraviny ve více než čtyřiceti zemích a je podporováno Světovou zdravotnickou organizací, lékařskými sdruženími a potravinářským průmyslem.

Jak to funguje

Ozařování snižuje počet mikroorganismů tím, že je vystaví ionizujícímu záření, které je zabije. Zdrojem záření mohou být gama paprsky (v ozařovacích zařízeních se nejčastěji používá kobalt ⁶⁰Co nebo cesium ¹³⁷Cs), rentgenové záření o energii nepřevyšující 5 MeV, nebo svazek elektronů z urychlovače, jejichž energie nepřevyšuje 10 MeV. Žádný z těchto zdrojů záření nemá takovou energii, aby mohlo v potravinách dojít k indukci radioaktivity. Záření proniká do celého produktu, u některých druhů zeleniny (brambory, cibule) oddaluje klíčení, u ovoce a jiných potravin prodlužuje dobu skladovatelnosti, uchovává nutriční hodnotu a vitamíny. Dokonce ani významně nemění barvu, chuť, vůni nebo strukturu potravin. Nezměněna zůstává i hladina minerálů a nutriční hodnota proteinů v mase.

Radiační dávky

Radiační dávky se udávají v grayích (1 Gy = 1 joule/kg = jednotka pro energii absorbovanou ozářeným materiálem, 1 kGy = 1000 Gy). Nejčastějšími bakteriálními patogeny u masa a drůbeže jsou Campylobacter jejuni, Escherichia coli 0157:H7 (E. coli), Listeria monocytogenes, Salmonella a Staphylococus aurens. V případě E. coli se při aplikaci dávky 1 kGy zahubí 99,99 % patogenů a před dosažením dávky 2 kGy 99,99999 % patogenů. U Salmonelly je při dávce 1 kGy zničeno 99,5 % bakterií, při dávce 2 kGy 99,9997 % a před dosažením dávky 3 kGy 99,999999 % patogenů. Maximálně povolená radiační dávka je 10 kGy. V roce 1965 FDA povolil ozařovat brambory dávkou 0,05 až 0,15 kGy s cílem prodloužit dobu skladovatelnosti.

V roce 1973 bylo povoleno ozařovat koření a v roce 1985 vepřové maso k eliminaci parazitů Trichionella spiralis, a to použitím dávky 0,3 až 1 kGy. V roce 1986 bylo povoleno ozařovat některé druhy ovoce dávkami do 1 kGy k oddálení dozrávání. Pro ničení octomilky v ovoci byly povoleny dávky 0,25 kGy. S cílem zničit patogeny a prodloužit skladovatelnost bylo v roce 1990 povoleno ozařovat drůbeží maso dávkou 3 kGy a koncem roku 1997 také čerstvé hovězí, jehněčí a vepřové maso a masné produkty. V únoru 2000 povolilo americké ministerstvo zemědělství používat záření k ošetření zmrazeného syrového masa a masných produktů dávkami 4,5 až 7 kGy.

Maximální dávky 10 kGy jsou k ničení mikroorganismů v mase, masných výrobcích, sušeném hovězím mase nebo v drůbežím mase, v ovocných džemech, sušené zelenině, dětské výživě, párcích, obilovinách, bramborových lupíncích a koření povoleny také v jiných zemích. FDA potvrzuje, že ozařování potravin přispívá ke zlepšení zdravotního stavu obyvatelstva, protože snížuje riziko onemocnění z konzumace potravin.

Proč ozařovat potraviny

Hlavní důvody jsou tři:

Vysoké posklizňové ztráty potravin způsobované hmyzími škůdci, kontaminací bakteriemi a kažením (OSN uvádí, že dvě třetiny všech potravin na světě se znehodnotí zkažením dříve, než dojdou ke spotřebiteli!).

Rostou obavy z onemocnění po konzumaci závadných potravin.

Rozvoj mezinárodního obchodu vyžaduje přísné karanténní požadavky na jakost ovoce, zeleniny a jiných potravin.

Počet případů onemocnění v důsledku požití závadných potravin vzrůstá. Americká střediska pro kontrolu nemocí a prevenci odhadují, že se v USA každoročně vyskytne na 80 milionů případů infekce z potravin a 9 000 lidí na ně umírá. Z důvodu kontaminace mikroorganismy E. coli bylo v srpnu 1996 například třeba vyřadit z trhu USA asi 12 milionů hamburgerů.

V USA se ročně ozařuje 7,5 až 9 milionů kilogramů hovězího masa. Radiačně ošetřenou listovou zeleninu na trhu však nenajdeme a celkový prodej ozářených potravin zůstává nízký. Jedním z důvodů je obava prodejců z nedůvěry spotřebitelů. „Musíme udělat maximum pro to, abychom zajistili větší bezpečnost potravin," řekl v souvislosti s letošní zdravotní krizí v Německu Dr. Michael Osterholm, z University of Minnesota, odborník na infekční nemoci a poradce vlády. A dodává: „Obrovské zvýšení bezpečnosti by pro řadu položek znamenalo ozařování potravin." Nejde jen o patogenní kmen E. Coli, ale o salmonely, listerie a další bakterie vyskytující se na hlávkovém salátu, špenátu, feferonkách, klíčcích různých semen, rajčatech, okurkách, melounech a na další zelenině.

Ionizace potravin v USA a v Evropě

V USA je povoleno ošetřovat ionizujícím zářením širší sortiment potravin než v Evropské unii. Od 1. 1. 2004 povolilo americké ministerstvo zemědělství používat radiačně ošetřené hovězí maso i ve školních jídelnách. Potraviny jsou k dispozici v rámci federálního programu, který zdarma poskytuje obědy pro přibližně 25 milionů dětí. Ministerstvo podpořilo také dostatečné informování o této nové technologii studentů, učitelů, rodičů i zaměstnanců škol.

Američané konzumují více ozářených potravin, než si myslí. Ozářena je asi třetina dovážených koření, která se přidávají do potravin. Nízkými dávkami pro zabití hmyzu, který by ovoce znehodnotil během přepravy, je ošetřeno asi 15 milionů kilogramů dováženého ovoce, např. kvajávy a manga. Nejnovějšími radiačně ošetřenými produkty jsou v USA pamlsky pro domácí mazlíčky. Jde o příspěvek k řešení problému salmonely, která se do domácností zavléká ze zkažených žvýkacích pamlsků pro psy.

V EU je všeobecně schváleno ozařování pouze jedné kategorie potravin – sušených bylin, koření a kořenících přípravků. Na základě národních legislativ však některé státy EU (Francie, Belgie, Nizozemí, Itálie, Velká Británie) povolují ozařování i podstatně širšího sortimentu výrobků. Po schválení nové vyhlášky č. 133/2004 Sb. z 12. března 2004 je sortiment potravin, které lze ozařovat, rozšířen také v České republice.

Odpůrci všeho „jaderného“ jsou proti

Průzkumy ukázaly, že mezi spotřebiteli panují pochybnosti, neinformovanost a obavy ze všeho, co souvisí s ionizujícím zářením. Hlasití kritici radiačního ošetřování potravin se chovají stejně jako kritici z počátku 20. století, kdy byla uzákoněna pasterizace mléka. Tehdy se tvrdilo, že pasterizace vážně znehodnocuje nutriční hodnotu a vede k tvorbě toxinů. Ukázalo se, že když byli spotřebitelé o metodě ozařování potravin podrobněji informováni, zájem ozářené potraviny kupovat vyjádřilo až 90 % z těch, kteří původně projevovali obavy.

Kromě potravinářství se radiační ošetření dnes běžně používá v medicíně pro sterilizaci zdravotnického materiálu a léčiv. Je zajímavé, že proti tomu nikdo neprotestuje.

Radiačně ošetřené potraviny poskytují nezávadnou stravu vojákům v poli nebo astronautům. V nemocnicích jsou takřka nenahraditelné pro pacienty, kteří jsou po transplantacích a chirurgických zákrocích, popř. mají porušenou imunitu. Důvodem je úzkostlivá ochrana před jakýmikoliv patogeny z potravy.